静态随机存取存储器单元及其版图结构的制作方法

本发明涉及半导体，尤其涉及一种静态随机存取存储器单元及其版图结构。

背景技术：

1、低功耗嵌入式存储器需求的不断增长，推动了新型静态随机存取存储器技术的发展。在亚阈值电压下工作可以实现大幅度的功耗降低，然而在这些低电压下运行会降低存储器的稳定性，因为snm(静态噪声容限)耗尽，对工艺变化和器件不匹配的敏感性更高。

2、现有一种标准的6t静态随机存取存储器单元，同时在6t静态随机存取存储器单元的一边节点加上两个nmos管构成8t静态随机存取存储器单元，可单独进行信号的读写。图1为一种8t静态随机存取存储器单元及其半选择破坏的示意图。请参考图1，图1中示意了8t静态随机存取存储器单元的电路，以及在读取“0”和“1”时rwl、wwl、mb、mt和rbl的波形，在8t静态随机存取存储器单元中同时执行读写操作时，容易发生信号读干扰，mb的波形存在信号读干扰(δv)，从而影响静态随机存取存储器单元读取信号的稳定性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种静态随机存取存储器单元及其版图结构，防止执行读取操作时信号的翻转，保证读取操作的稳定性，且降低存储器单元的功耗。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种静态随机存取存储器单元，包括：

3、反相器，包括第一上拉晶体管和第一下拉晶体管；

4、第二上拉晶体管，与所述反相器交叉连接；

5、第一传输晶体管，连接至所述反相器的输出和所述第二上拉晶体管的输入；

6、第二传输晶体管，连接至所述第二上拉晶体管的输出和所述反相器的输入；

7、读取下拉晶体管，连接至所述反相器的输入和所述第二上拉晶体管的输出；

8、读取传输晶体管，与所述读取下拉晶体管串联。

9、可选的，所述第二传输晶体管的阈值电压低于所述第一传输晶体管、所述第一上拉晶体管、所述第一下拉晶体管和所述第二上拉晶体管的阈值电压。

10、可选的，所述第一上拉晶体管和所述第二上拉晶体管的阈值电压高于所述第一下拉晶体管和所述第一传输晶体管的阈值电压。

11、可选的，所述第一上拉晶体管和所述第二上拉晶体管为pmos管，所述第一下拉晶体管、所述第一传输晶体管、所述第二传输晶体管、所述读取下拉晶体管和所述读取传输晶体管为nmos管。

12、可选的，所述第二传输晶体管的漏极连接至位线，在待机和执行读取操作时，所述第二传输晶体管的漏极保持低电平。

13、可选的，所述第二上拉晶体管的漏极为存储数据节点，在执行读取操作时，所述存储数据节点保持为“0”。

14、本发明还提供了一种静态随机存取存储器单元版图结构，包括：

15、反相器图形，包括第一上拉晶体管图形和第一下拉晶体管图形，沿x方向所述第一上拉晶体管图形位于所述第一下拉晶体管图形的一侧；

16、第二上拉晶体管图形，沿x方向所述第二上拉晶体管图形位于所述第一上拉晶体管图形远离所述第一下拉晶体管图形的一侧；

17、第一传输晶体管图形，沿y方向所述第一传输晶体管图形与所述第一下拉晶体管图形连接；

18、第二传输晶体管图形，沿x方向所述第二传输晶体管图形位于所述第二上拉晶体管图形远离所述第一上拉晶体管图形的一侧，且沿y方向所述第二传输晶体管图形的长度等于所述第一传输晶体管图形和所述第一下拉晶体管图形的总长度；

19、读取下拉晶体管图形，沿x方向所述读取下拉晶体管图形位于所述第一下拉晶体管图形远离所述第一上拉晶体管图形的一侧；

20、读取传输晶体管图形，沿y方向所述读取传输晶体管图形与所述读取下拉晶体管连接。

21、可选的，沿x方向所述第二传输晶体管图形中的两条多晶硅图形分别与所述第二上拉晶体管图形中的多晶硅图形和所述第一上拉晶体管图形中的多晶硅图形延伸连接，且所述第二传输晶体管图形中的两条多晶硅图形连接。

22、可选的，还包括多晶硅切断图形，所述多晶硅切断图形位于所述多晶硅图形上，以切断所述第二传输晶体管图形与所述第二上拉晶体管图形之间的多晶硅图形以及所述第二传输晶体管图形与所述第一上拉晶体管图形之间的多晶硅图形。

23、可选的，还包括金属线图形，所述金属线图形位于所述第二传输晶体管图形上，且所述金属线图形连接所述第二传输晶体管图形中的漏极图形。

24、在本发明提供的静态随机存取存储器单元及其版图结构中，包括：反相器、第二上拉晶体管、第一传输晶体管、第二传输晶体管、读取下拉晶体管和读取传输晶体管，其中，反相器包括第一上拉晶体管和第一下拉晶体管；第二上拉晶体管与反相器交叉连接，第一传输晶体管连接至反相器的输出和第二上拉晶体管的输入，第二传输晶体管连接至第二上拉晶体管的输出和反相器的输入；读取下拉晶体管连接至反相器的输入和第二上拉晶体管的输出，读取传输晶体管与读取下拉晶体管串联。本发明中通过减少一个下拉晶体管，防止执行读取操作时信号的翻转，通过单端读和差分写方案进行操作，并可作为具有单端写的双端口单元进行操作，保证读取操作的稳定性；存储器单元的非对称特性提供了低泄漏状态，降低存储器单元的功耗。

技术特征：

1.一种静态随机存取存储器单元，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的静态随机存取存储器单元，其特征在于，所述第二传输晶体管的阈值电压低于所述第一传输晶体管、所述第一上拉晶体管、所述第一下拉晶体管和所述第二上拉晶体管的阈值电压。

3.如权利要求2所述的静态随机存取存储器单元，其特征在于，所述第一上拉晶体管和所述第二上拉晶体管的阈值电压高于所述第一下拉晶体管和所述第一传输晶体管的阈值电压。

4.如权利要求1所述的静态随机存取存储器单元，其特征在于，所述第一上拉晶体管和所述第二上拉晶体管为pmos管，所述第一下拉晶体管、所述第一传输晶体管、所述第二传输晶体管、所述读取下拉晶体管和所述读取传输晶体管为nmos管。

5.如权利要求1所述的静态随机存取存储器单元，其特征在于，所述第二传输晶体管的漏极连接至位线，在待机和执行读取操作时，所述第二传输晶体管的漏极保持低电平。

6.如权利要求1所述的静态随机存取存储器单元，其特征在于，所述第二上拉晶体管的漏极为存储数据节点，在执行读取操作时，所述存储数据节点保持为“0”。

7.一种静态随机存取存储器单元版图结构，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的静态随机存取存储器单元，其特征在于，沿x方向所述第二传输晶体管图形中的两条多晶硅图形分别与所述第二上拉晶体管图形中的多晶硅图形和所述第一上拉晶体管图形中的多晶硅图形延伸连接，且所述第二传输晶体管图形中的两条多晶硅图形连接。

9.如权利要求8所述的静态随机存取存储器单元，其特征在于，还包括多晶硅切断图形，所述多晶硅切断图形位于所述多晶硅图形上，以切断所述第二传输晶体管图形与所述第二上拉晶体管图形之间的多晶硅图形以及所述第二传输晶体管图形与所述第一上拉晶体管图形之间的多晶硅图形。

10.如权利要求7所述的静态随机存取存储器单元，其特征在于，还包括金属线图形，所述金属线图形位于所述第二传输晶体管图形上，且所述金属线图形连接所述第二传输晶体管图形中的漏极图形。

技术总结本发明提供了一种静态随机存取存储器单元及其版图结构，包括：反相器、第二上拉晶体管、第一传输晶体管、第二传输晶体管、读取下拉晶体管和读取传输晶体管，其中，反相器包括第一上拉晶体管和第一下拉晶体管；第二上拉晶体管与反相器交叉连接，第一传输晶体管连接至反相器的输出和第二上拉晶体管的输入，第二传输晶体管连接至第二上拉晶体管的输出和反相器的输入；读取下拉晶体管连接至反相器的输入和第二上拉晶体管的输出，读取传输晶体管与读取下拉晶体管串联。本发明能够防止执行读取操作时信号的翻转，保证读取操作的稳定性，且降低存储器单元的功耗。技术研发人员：吴栋诚,范茂成受保护的技术使用者：上海华力微电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9